《化工原理》(第三版)复习思考题及解答

1、第0章 绪论1） 广义地说，凡工业生产的关键环节是_，这类生产便归属化工生产范畴。（答：改变物质组成）2）为了便于管理及技术交流，很多行业从化工中划分出去，但它们仍属“化工大家族”中的一员。这些行业有_等。（答：石油化工，塑料工业，制药工业，硅酸盐工业）3）生产工艺学是_。（答：研究某一化工产品生产全过程的学科）4） 化学工程是_。（答：研究化工生产中共性问题的学科）5）化工生产中虽然化学反应是核心，但前、后对物料的处理大都为物理加工过程。这些对物料的物理加工过程称为_。（答：单元操作）6） 介绍主要单元操作的原理、方法及设备的课程叫_。（答：化工原理）7） 物理量=_×_（答：数，

2、单位）8） 基本单位：长度_ ,质量_ ,时间_ 。（答：m，kg，s）9） 导出单位：力_ ,功或能_ ,功率_ ,压强_ （答：N, J, W, Pa）10) 有的单位前面有“字首” ，这些字首的意思是：k_ ,c_ ,m_ ,_。（答：103,10-2,10-3,10-6）11）查得30水的粘度-×105 /Pa·S为80.12,表明= _。（答：80.12×10-5Pa.s）12）量纲是_。如长度单位有 m，cm，mm，km 等，其量纲为_ 。（答：普遍化单位，L）13）物料衡算是对_、 _而言的。答：一定的时间间隔，一定的空间范围（控制体）14

3、）总的物料衡算式为_ 。（答：MiMo= Ma ，各种M的单位均为质量单位，如kg）15）若无化学反应，对任一组分j，物料衡算式为_。（答：Mi，j-Mo，j= Ma，j）16）若进、出控制体的物料均为连续流股，各流股的质量流量均恒定，Mi=Mo,控制体内任一位置物料的所有参量如温度、压强、组成、流速等都不随时间而改变，则该控制体处于_过程。（答：定态或称定常态或稳定态）17）流体粘度的单位换算关系是：cP（厘泊）=0.001Pa·S，则3.5 cP=_ Pa·S ,0.005 Pa·S = _cP 。（答：3.5×10-3，5.0）【分析】3.5cP=

4、3.5cP ×（0.001Pa.S/1cP）=3.5×10-3Pa.S 0.005 Pa.S=0.005 Pa.S×(1cP/ 0.001Pa.S)=5.0cP式中（0.001Pa.S/1cP及(1cP/ 0.001Pa.S)称为“转换因子”，用于物理量的单位转换。18）任一物理方程式中各物理量必然单位_。以离心泵的扬程、流量关系为例，若He=36-0.02V2 (单位He m ，V- m3/h),则式中36的单位是_ ,0.02单位是_ 。（答：和谐，m，m/(m3/h2)）19）某管路特性方程为He=8.0+8.07×105V2(式中Hem ，Vm3

5、/s)当以Vm3/h 替代V，则该公式改为_。（答：He=8.0+0.06227(V)2 ）分析 因为1m3/h=（1/3600）m3/h，所以He=8.0+8.07×105V×（1/3600）2=8.0+0.06227(V)220）圆球固体颗粒在流体中作自由重力沉降，在stokes区的沉降速度计算式为ut=g dp2（s-）/(18)。式中 ut沉降速度，m/s,g重力加速度，g=9.81m/s2,dp颗粒直径，m ；s颗粒密度，/m3；流体粘度，Pa·S。当以utcm/s,cP分别替代ut与，则该公式为_。答：ut=10-5 g dp2（s-）/(18) 分析

6、：ut=100ut ，cm/s, =1000，所以： ut=10-5 g dp2（s-）/(18)第一章 流体流动1） 温度升高，液体粘度_ ，气体粘度_。（答：下降，增大）2） 流体的粘度可通过流体粘性定律=(dv/dy)=(V/y)N/m2(y的取向：令dv/dy为正）求得。试分析下列情况的值。图中A为薄平板或圆筒面的面积（m2)。 （答：F/A, G.sin/A, G/(DH)） 3） 理想流体是_的流体。（答：=0，hf=0，V=0）4） 2.04ml 某液体的质量为2.10g，其密度为_kg/m3。（答：1029）5） 1atm=_ Pa=_mmHg=_mH2O1at=_ kgf/c

7、m2=_Pa=_mmHg=_mmH2O（答：1.013×105，760，10.33，1，9.81×104，735.6，10）6) 外界大气压是753mmHg（绝压）某容器内气体的真空度为7.34×104Pa，其绝压为_Pa,表压为_Pa 。（答：2.70×104，-7.34×104）7） 1.60at（绝压），35.0的N2(分子量M=28.0)的密度为_ kg/m3（答：1.72）【分析】根据题给的条件可按理想气体计算密度。=pM/(RT),R=8314J/(kmol.K),不要用T=273+t。 8) 水面压强p0=1atm，水深64m处的

8、压强p=_Pa (p0,p皆为绝压) （答：7.29×105）9）如右图，U形压差计读数R=_m ,Hg=13.6×103kg/m3, 不计两液面大气压P的差异。（答：0.119）10）修正压强pm= _。在重力场中静止的恒密度流体，只要流体是连通的，则处处流体的pm= _ 。（答：pgh，常数）11）流体在圆管内流动，通常讲的“管流”指的是_。（答：流体充满管内且流动）【分析】如无说明，流体在管内的流动皆为管流。12）57×3.5mm的圆直钢管，管内充满流动的水，则水的流动截面积A=_m2（答：1.96×10-3）【分析】57×3.5mm，表

9、示钢管外直径为57mm，管子壁厚为3.5mm，其内径为50mm。13）=940 kg/m3的液体，以8.60m3/h的流量流过12）题的管内，其平均流速u=_m/s,质量流速G=_(kg/s·m) （答：1.22，1146）14) 水在60×3mm钢管内流过，流量V=2.75×10-3m3/h，水的粘度=1.005cP,则Re=_ ，流型为_ 。（答：6.45×104，湍流）【分析】Re=du/,当流体流过管内，Re=4V/(d)。前者出现u，后者出现V，此题用后者算比较好。15）圆直管内流体层流的点流速分布侧型为_ ,令管子内半径为R,轴心线处点流速为

10、max，则任一点与轴心线距离为r处的点流速=_ 。且平均流速u=_max。（答：抛物线，max 1-(r/R)2,1/2）16）流体在圆、直管内湍流的点流速分布规律=max (_)n,常见的n值为_ 。（答：1-r/R,1/7）17）均匀流遇到与其流线平行的静止固体壁面时，与壁面接触的流层质点被固体吸着而流速降为零，流体与壁面间没有摩擦发生，这叫_现象。由于流体有粘性，受壁面影响而流速降为零的流体层逐渐增厚。若均匀流流速为u0，则，<0.99 u0的减速部分称为_。（答：无滑动，边界层）18)湍流边界层紧邻壁面处存在着_ 。（答：层流内层）19）均匀流体流入圆管内，随着流进圆管内距离的增

11、加，边界层不断增大的管段称为_ ,在边界层厚度达到管内半径以后的管段称为_ ,管流的Re及流速侧型都是指_而言的。（答：进口段，稳定段，稳定段）20）u2/2 表示每_流体具有的机械能，u2/（2g）表示每_流体具有的机械能。21）流体从1截面流至2截面的过程中，由于流体有_ ,导致部分流体机械能转变为内能，每kg流体由此损耗的机械能以_表示。（答：kg，N）22）某液体，=880 kg/m3，=24 cP，在57×3mm圆直管内流过，流速u=0.802m/s,则流过20m管子的阻力为_J/kg。（答：5.38）【分析】Re=du/=0.051×0.802×880

12、/(240×0.001)=1500,层流，层流阻力可按海根.泊稷叶公式计算。hf=32ul/(d2)=32×24×0.001×0.802×20/(880×0.0512)=5.38 J/kg23）流体在一圆直管内流动，Re=700，若流量加倍，对同一管段来说，阻力消耗的功率为原来的_倍。（答：4）【分析】原来是层流，流量加倍后，Re=1400，仍属层流。层流：N=hf.(V)w,所以N/N=(hf/hf)(V/V)=(u/u)2=22=424）量纲分析法是一种指导_的方法。其依据是任一物理方程必然量纲_。通过量纲分析，可把_间一般不定函

13、数式转变成特征数间一般不定函数式。根据定理，“特征数”数=“物理量”数“_”数。（答：实验，和谐，物理量，基本量纲）25）量纲分析法的好处是：减少_，大大减轻实验工作量。在满足流体各物性值均为恒值的条件下，通过实验得到的特征数间的定量关系式可推广应用于其它工质及其它_的不同尺寸的设备。（答：变量，几何相似）26）雷诺数表示_力与_力之比。（答：惯性，粘性）27）由量纲分析法指导实验得到的公式是一种_公式。（答：半理论半经验）28）工业上常用的粗糙管有_，_ ,_等。（答：水煤气管，无缝钢管，铸铁管）29）工业上常用的光滑管有_，_ ,_等。（答：玻璃管，塑料管，黄铜管）30）计算直管沿程阻力的

14、范宁公式为_。（答：hf=(l/d)u2/2 J/kg）31）在湍流区（包括过渡流区），当/d一定，随Re增大，值先_，然后达到常数。=常数的区域称为_区。（答：下降，阻力平方或高度湍流）32）在高度湍流区摩擦系数取决于_ ,与_无关。若流体在某粗糙管内高度湍流，当流量加倍，对同一直管段来说，阻力将增至原来的_倍。（答：/d，Re，4）33）在湍流区（包括过渡流区），当Re一定，随着/d减小，值_。/d的极限为光滑管。光滑管，当Re=3000，=_，此公式称为_公式。（答：减少，0.3164/Re0.25，布拉修斯）34）流体流过_，_，_等的阻力称为局部阻力。局部阻力总伴随着_现象。计算局部

15、阻力的公式有两种，即hf =_u2 /2 J/kg 及hf =（_）u2 /2 J/kg。（答：弯头，三通，阀门，边界层分离，le/d）35）通过管道，将地面管内的水输到敞口水塔水面上方。已知出水口距地面高20m，水流速1.20m/s，管长及局部阻力当量管长 l+le 为40m，管内径38mm，摩擦系数=0.028输入端管内的表压p1 =_at。（答：2.216） 【分析】p1/1000=(9.81×20)+(0.028×40/0.038) ×(1.20)2/2 所以，p1=2.174×105 Pa(表压)=2.216 at（表压）36）水由A水库通过长

16、管道流入B水库，如下图所示管内径为d1 ，输入量为V1 。现欲加大流量，要求V2=2.4V1 ，设管长不变，布拉修斯公式可用，局部阻力不计，采用增大管内径方法解决，则 d2/d1 =_。（答：1.38） 【分析】Ehf（通常表示每千克流体的总机械能。）因前后情况E和都没有改变，故hf，hf，hfV（）×.VV（V.）V.V.所以d2/d1=（V2/V1）(1.75/4.75)=1.3837） 如下图所示，水由A-A截面经向上倾斜异径管流至B-B截面。A、B截面处均流线平行，由A、B截面到U形管的连接管内及U形压差计内指示液上方均为与管内相同的水。已知R=68mm，则 pm,A pm,

17、B =_Pa。（答：8.405×103）【分析】在重力场中流体恒密度条件下，静止流体的Pm为恒值，由此可导出下式：pm,A pm,B = pm,3 pm,4= p3 p4 =（Hg-）gR=（13.6-1）×103×9.81×0.068=8.405×103Pa 38）承37题，若流量不变把管子水平放置，则会发生如下变化：( pm,A pm,B )_ 读R_ ,(pA-pB)_ 。（答：不变，不变，减小）【分析】根据，与管子倾斜角度无关，所以 （-）不变，亦即R不变。-=当管子由倾斜向上改为水平，减小，（）减小。39)三根内径相同的直管，管内水流

18、量相同，两侧压点的距离相同，但管子安装方向不同，一根水平，一根倾斜向上，一根倾斜向下，如下图所示，则 R1 ，R2， R3 的关系是_ ,p1、p2、p3 的关系是_ 。（答：,）【分析】，40）某套管，外管内直径为d2，内管外直径为d1，此套管的当量直径de=_。（答： d2d1）41）有时把流体流过一段管路的阻力改用摩擦压降形式表示，二者关系是_。（答：）42）水以流速从圆直等径管内流过，摩擦系数=0.026，则紧邻管壁处流体剪应力= _N/m2，在r/R=0.50（R为管半径）处的剪应力=_ N/m2。（答：4.68，2.34）【分析】参看右图，沿管轴线向作1长管段的力的衡算：其中，=，

19、可整理得 因此，无论层流或湍流的管流，剪应力均与该流层距轴心线的距离r成正比，故43）如右图所示，>>。当水流向为 A B，U形压差计读数为R1。当流向为B A，读数为R2。两者流量相同，均不计AB段直管阻力，只计截面突变阻力，则_。（答：>）【分析】当dA>>dB,由AB，=0.5，由BA，=1，局部阻力均按uA2/2计。AB： BA： (pB-pA)/= uA2/244）45的水蒸汽压PV=9.586kPa，PO=1atm，u2=0.60则如图所示的能正常虹吸操作的=_m（计算时可忽略阻力）。（答：8.81）【分析】虹吸管正常操作应该管内的水不汽化。令P3=P

20、v时的H为Hmax，排1-3截面的伯努利方程，得：45）两管并联，管1的管长（包括局部阻力的当量管长）、管内径及摩擦系数为、和，管2的相应值为、和，则流量比_。（答：）46）转子流量计对某种流体的操作特性是_，现有一转子流量计，转子密度，其刻度是按20的水标定的。当用于的流体，读得刻度为_。（答：恒流速，恒压降，4.33）【分析】V1=V标47）以孔板流量计测量某液体流量，用U形压差计作为测压仪器。若流量加倍且流量改变前后孔流系数C0为不变的常数，则加大流量后U形压差计读数为原流量时读数的_倍。（答：4）48）以下是两道判断题。在分析=时，可用E表示某截面每kg液体的总机械能，可略去液体动能。

21、各水槽液位假设不变。当阀A关小，P3_，P4_。（答：升高，降低）分析原来A，B阀均部分开启，当A阀开大，B阀不变，则V_，P4_，V3_。（答：增大，下降，减少）分析第二章 流体输送机械1） 流体输送机械依结构及运行方式不同，可分为4种类型，即_式、_式、_式及_式。（答：离心，往复，旋转，流体作用）2） 离心泵均采用_叶片，其泵壳侧形为_形，引水道渐扩，是为了使_。（答：后弯，蜗壳，流体动能转化为静压能）3） 离心泵的三条特性曲线是_，_和_曲线。这些曲线是_和_条件下，由_测得的。（答：HeV，NaV，V，一定的流体工质，一定转速，实验）4） 离心泵铭牌上写的参量是_时的参量。（答：ma

22、x）5） 离心泵启动前要盘车、灌液，灌液是为了防止_现象发生。（答：气缚）6） 离心泵停泵要前先关小出口阀，以避免发生易损坏阀门和管道的_现象。（答：水锤）7） 离心泵在长期正常操作后虽工作条件未变，却发生气蚀，其原因一般是_。（答：汲入管内壁因污垢沉积造成流体流动阻力增加）8） 液体容器绕中心轴等角速度旋转，如附图所示。液面任一点高度z与该点对轴心线的距离r之间的数量关系是z=_。（答：2r2/2g）【分析】旋转液体中任一点都满足的方程是：p+gz-2r2/2=常量c，如图，取o点为柱坐标原点，在o点处，r=0，z=0，p=p0，所以c= p0，于是，上式可改成p+gz-2r2/2= p0，

23、在液面上，p=p0，即gz=2r2/2，则z=2r2/2gzrP09） 如下图，用离心泵将水由水槽输入塔内，塔内压强p2=0.2at（表压），汲入及压出管总长及局部阻力当量管长1+le=20mm，摩擦系数=0.024，则输送每N水所需的外加功He与流量V的数量关系式为_。（答：He=10.24+4.06×106V2）【分析】排1-2截面间伯努利方程：He=式中单位：Hem，Vm3/s 222H=8.2mP210） 承9）题，He表示在9）题条件下，为实现水流量为Vm3/s的输送，1N水必须_的外加机械能J。9）题导出的HeV关系又称为_。设为常数，此关系的一般式为_。（答：得到，管路

24、特性曲线，He=H0+KV2）11）承9）题的管路特性方程可改写成He=10.2+0.313V2m（式中：Vm3/h）。如选用的泵的“HeV”关系可表达为He=420.01V2m，则工作点为_。（答：V=9.92m3/h,He=41m）【分析】泵：He=420.01V2，He=10.2+0.313V2令He= He，得V=9.92m3/h，He=41m注意：V的单位只能统一才能联立求解。12）承11）题，若略关小出口阀，使1+le=30m，设不变，则新工作点为_。（答：V1=8.14m3/h，He，1=41.3m）【分析】出口阀关小后，与原来的相比，1.5，所以K1=1.5K=1.50.313

25、=0.47，新的管路特性方程为，令，所以 V1=8.14m3/h，He，1=41.3m13）承12）题，已知在出口阀关小后V1=8.14 m3/h时泵的效率=0.62，与原来的V=9.92m3/h相比，因关小阀而多消耗在阀上的轴功率Na=_。（答：372W）【分析】参照附图，当阀关小V1=8.14m3/h时，若按原来的管路特性曲线计，只需=10.2+0.313(8.14)2=30.9m，但因阀关小增加阀的阻力，实际He,1=41.3m，所以因阀关小而多耗的轴功率14）承13）题，若管路及阀门开启度均保持原来情况不变，用减小泵转速的方法使流量降至8.14m3/h，则调节后的转速与原转速之比n/n

26、=_。（答：0.82）【分析】15）已知单台离心泵的性能为He=420.01V2（Vm3/h），则两台相同的上述的泵串联或并联，其综合的性能分别为He，串=_，He，并=_。答：，16）如图，当泵出口阀全开，V=25 m3/h时管路阻力Hf=53.4mH2O，则阀全开时的管路特性方程为_。（答： ）【分析】阀全开，即53.4=K(25)2，所以K=0.0854m/()2故阀全开时管路特性方程为17）单项选择题：离心泵的安装高度与_。（答：D）（A）泵的结构无关 （B）液量流量无关 （C）汲入管阻力无关 （D）液体密度有关【分析】当离心泵从低位液槽汲液，液槽的液面压强为P1（绝压），该液体在工作

27、温度下的蒸汽压为Pv，则泵的最大安装高度为其中允许汽蚀余量与泵的类型，尺寸，转速，流量有关。18）某离心泵在高原使用，外界大气压p0=8.6 mH2O（绝压），输15的水，水的蒸汽压pV=1.707kPa。由工作点查得h允=3.5m，可算得汲入管阻力为2.3 mH2O，则最大安装高度为_m。（答：2.63）【分析】 19）以离心泵由A槽把饱和液体输至B槽。要求流量为16 m3/h。查得该泵在该流量时h允=2.4m，可算得汲入管阻力为3.3m。可判断此泵在该流量时_发生气蚀。（答：不会）【分析】饱和液体，即工作温度下液体的蒸汽压pv等于外压p1，于是从附图见，=-8m，因此<,故不会产生气

28、蚀。20）使用离心泵从此泵的位置更低的液槽汲液，不应在汲入管上装阀以调节流量，原因是_。（答：当阀关小时会造成气蚀）21）往复泵属于_类型的流体输送机械，常用于流量_，压头_的场合。在固定操作条件下，通过泵体的液体流量是恒定的。当需要调节流量时，不能用调节出口阀的办法，只能用调节_方法解决。（答：正位移，小，大，旁路阀门）22）在风机样本中，离心式风机的性能曲线是在一定转速下，规定进口气体密度=_kg/m3条件下测得的。性能曲线共有4条，即_、_、_和_曲线。（答：1.2，HTV,H静V,NaV,V）23）若以下标“1”、“2”表示风机的进、出口截面，风机全风压HT为_。（答：按风机进口截面处

29、气体密度计的每立方米气体流过风机所提高的机械能，J/m3或Pa）24）在全风压中，往往略去_项。（答：位能）25）若风机操作时进风口压强为p1，出风口压强为p2（全为绝压），进风口气体密度为1，出风口气速为u2，则风机的静压强H静=_，出口动能为_。（答：P2-P1,）26）若风机在工作时进风口气体密度为，按此密度计的风机流量为V，实测得风机全风压为,为了从风机样本中选择风机型号，须做参量转换。转换关系为：V样本=_,（HT）样本/1.2=_。（答：）第三章 颗粒流体力学与机械分离1) 正圆柱体颗粒，高h=2mm，底圆直径d=2mm，其等体积当量直径de,v=_mm,形状系数=_。（答：2.2

30、9，0.874）2) 对某号筛，穿过筛孔的颗粒质量称为_，留在该号筛面上的称为_。（答：筛过量，筛余量）3) 某颗粒群，依颗粒大小的差异，可粗分为三部分，其平均粒径dp,i为1.08，1.52及2.24mm的部分的质量分数xi相应为0.31，0.55及0.14，设所有颗粒形状系数相同，则按比表面积相等原则算出的颗粒群的平均粒径为_mm。（答：1.41）分析 4) 由固体颗粒堆积成的固定床，其空隙率=_。答：(床层体积-颗粒体积)/床层体积5) 对于颗粒乱堆的固定床，若颗粒足够小，可认为床层各向同性，即床层内处处_值相等，且床层内任一平截面上空隙面积与界面总面积之比（自由截面率）在数值上等于_。

31、（答：，）6) 当流体通过多孔介质，或称流体对固定床的渗流，当雷诺数Re<2，流动阻力属粘性阻力时可用柯士尼公示计算流动阻力，该公式可表达为-pm=A_ _ _Pa。（式中A为固定床的结构参量，对一定的固定床，A为常量）（答：，u，L）7) 当流体通过多孔介质，在更宽的雷诺数范围内，亦即流动阻力可包含粘性阻力及涡流阻力时，可用欧根公式计算流动阻力。该公式可表示为-pm/L=A_ _+B_ _Pa.(式中A,B为固定床的不同的结构参量，对一定的固定床，A,B均为常量) （答：，u，u2）8) 为了固、液分离，常用的机械分离方法是_和_。（答：过滤，沉降）9) 过滤是以过滤介质（如滤布，滤网

32、）截留_的操作。滤饼过滤是指过滤过程中在过滤介质上形成滤饼的操作。滤饼在过程中起_作用。在常见的用于固液分离的恒压差滤饼过滤中，随着过滤时间的延长，滤饼厚度L_,过滤阻力（滤液流过滤布及滤饼的阻力）_，滤液流率_。（v是通过滤布的液量累积量），这是个_过程。（答：悬浮在流体中的固体颗粒，过滤介质，增加，减小，非定态）10) 若过滤面积为Am2,经过一段时间的过滤后，得滤液量Vm3,同时生成厚度为Lm的滤饼，滤饼空隙率为，固体颗粒的密度为/m3，即可判断截留的固体质量为_，与之对应的液体体积为_m3。当过滤前悬浮液的浓度以固/m3清夜表示，则=_。答：，, 11) 推导液体流过滤饼（固定床）的过

33、滤基本方程式的基本假设是：液体在多孔介质中流型属_，依据的公式是_公式。（答：层流，柯士尼）12) 在过滤速率方程中，对于液体流过过滤介质的阻力的处理方法是，按等阻力原则将其折合成一层虚拟的厚度为Le的附加滤饼层，该虚拟滤饼层的结构与操作中生成的滤饼的相同。当过滤面积为A，则滤布阻力可用Le或qe表示，Le是_，qe是_。（答：与生成ALe滤饼层相应的滤液量，对单位过滤面积生成Le厚的滤饼所对应的滤液量）13) 以叶滤机恒压过滤某悬浮液，已知过滤时间1=5min，单位过滤面积通过滤液量q1=0.112m3/m2,滤饼厚度L1=2.0mm，当过滤累积时间2=10min，累积的q2=0.162 m

34、3/m2,则过滤总共时间3=25min时，滤饼厚度L3=_mm。（答：4.66）分析恒压过滤，通式为，代入，两时刻的值，得两式联立，解得, 对于 Lq，14) 承13）题，若过滤25min便停止过滤，则过滤终了时的瞬时过滤速率dq/d=_m3/(min·m2)。（答：5.42 10-3）分析 15) 承14）题，若过滤停止后，即洗涤滤饼，洗涤液与滤液粘度相同，洗涤压差与过滤压差相同，洗涤液量为总滤液量的0.12，则洗涤时间W=_min。（答：5.78）分析对叶滤机，当，则16) 一个过滤周期包含着过滤、滤饼洗涤及清理三个阶段，三段操作时间依次为F，W和R三者之和为，其中过滤阶段得滤液

35、量v，则过滤机得生产能力G=_m3/s.若为恒压过滤且过滤介质阻力不计，洗涤时,则当R=_时，生产能力最大。（答：）17) 在一台板框压滤机中滤框有_种结构类型，滤板有_种结构类型。（答：一，二）18) 某板框压滤机对某料浆进行恒压过滤，滤饼充满滤框需22min，现框数加一倍，操作压力及物性不变，则滤饼充满滤框的时间是_min。（答：B） （A） 11 （B）22 （C）33 （D）4419) 板框压滤机，若滤饼洗涤时，则()w=_()E。 （答：1/4）20) 以板框压滤机恒压过滤某悬浮液，若滤布阻力不计，悬浮液浓度不变，滤液粘度不变，仅是操作压差增加一倍，已知滤饼的压缩性指数S=0.35，

36、则对于同一V值，增压后的滤液流率为原来的_倍。（答：1.57）分析 21) 板框压滤机恒压过滤某料浆，若料浆浓度减小为原来的1/2，设滤布阻力可略，滤饼比阻系数及其他操作条件不变，可略去滤饼中滤液量，则滤饼充满滤框的时间为原来条件下充满滤框时间的_倍。（答：2）分析 ，滤饼充满框时，L=0.5框厚=定值，当值减半，必然q值加倍。又，值减半，则K值加。由即可判断，减半，则加倍22) 回转真空过滤机在滤布阻力不计条件下的生产能力G=_m3/s。（答：）23) 回转真空过滤机若增大转速，优点是_，缺点是_。（答：增大生产能力，卸滤饼处因滤饼变薄，刮刀易损坏滤布）24) 自由沉降是指颗粒在沉降过程中没

37、有同其他颗粒碰撞，而且不受_与_影响的沉降。（答：器壁，器底）25) 重力自由沉降速度ut是颗粒在重力场中，在流体中自由沉降且颗粒受到的_、_与_平衡时的恒定速度。（答：重力，浮力，曳力）26) p=2600/m3,dp=0.120mm的光滑圆球在20水中自由重力沉降速度ut=_m/s,水的=1.0cp. （答：1.26）分析设颗粒沉降属斯托克区校核，计算有效27) 以重力沉降室分离某悬浮系的固体颗粒，若要求大于某指定粒径的颗粒全部沉至器底，其处理能力与设备的_有关，与_无关。（答：水平面积，高度）28) 某悬浮系水平流过一重力沉降室，设进沉降室时悬浮系中颗粒分布均匀。当悬浮系离开沉降室时粒径

38、为dp,c的颗粒正好沉降至器底，此粒径颗粒的自由沉降速度为ut,c,则dp<dp,c且自由沉降速度为ut的颗粒的收尘效率为_。（答：）29) 评价旋风分离器的主要性能指标是_与_。（答：粒级效率，压降）30) 含尘气体通过旋风分离器收尘，为表示其性能，常用的术语“粒级效率”是_，“分割粒径d50”是_。（答：对某指定粒径的颗粒的收尘效率，粒级效率为50%的颗粒粒径）31) 据早期对旋风分离器的除尘机理研究，认为圆筒部分外旋流是唯一的除尘区，由此导出的“临界粒径dc”是_。（答：能全部收下的颗粒中的最小粒径）32) 在散式流化作中，流化床的压降pm等于单位床层横截面积上悬浮颗粒的_。流体空

39、速增大，床层高度_，床层空隙率_，压降_。（答：净重，增加，增加，不变）33) 在聚式流化操作中，可能发生的不正常现象是_与_。（答：腾涌，沟流）34) 起始流化速度由_床的“压降流速”曲线交点决定，带出速度为最大流化速度，即颗粒的_速度。（答：固定，流化，自由沉降）第四章 传热及换热器1）传热是以_为推动力的能量传递过程。（答：温度差）2）传热的基本方式有_、_、_三种。（答：导热，对流传热，热辐射）3）热冷流体热交换的类型有三种，即_式、_式及_式。（答：间壁，直接接触，蓄热）4）常见的加热剂有_、_、及_等。常用的冷却剂有_、_及_等。（答：水蒸气，热水，矿物油，冷水，空气，冷冻盐水）5

40、）对某换热设备，单位时间热冷流体间传递的热量称为_，常以Q表示，单位为W。单位时间、单位传热面积传递的热量称为_,常以q表示，单位是W/m2。（答：传热热率或热负荷，传热通量）6）某传热过程测得控制体内某一点位置的温度随时间而变，即可判断该传热过程为_过程。（答：非定态）7）定态、一维导热、傅里叶定律的表达式是dQ=_.（答：）8）导热系数的单位是_。使用此单位时，普通碳钢、不锈钢、空气在常温、常压下的值分别为_、_、_。（答：W/(m·)，45，16，0.02）9）对于大多数物质，导热系数与温度t（）的关系为t=_。（答：）10）温度升高金属的导热系数值_，液体的值_，空气的值_。

41、（答：减小，减小，增大）11）面积A=0.05m2，壁厚为3.0mm的金属平壁，其导热系数=45W/(m·)。若壁的两侧面温度分别为104和103.6，则传热速率Q=_W。（答：300）分析 12)48×3.5mm钢管外包以8mm厚的保温层，保温层的导热系数=0.12W/(m·)，管内壁及保温层外侧温度分别为120及60，则每米管长的散热速率Q/L=_W/m。（答：157）分析 13）对流给热共分为四种类型即_、_、_和_给热。（答：强制对流、自然对流、液体沸腾、蒸汽冷凝）14）对于无相变的对流给热，以特征数表示的一般函数式为Nu=f(_,_,_).（答：Re，G

42、r，Pr）15) Gr=_ ,表示_热过程的影响。（答：，自然对流运动）16）Pr=_,表示_对给热过程的影响。（答：，流体物性）17）Nu=_,表示_。（答：，给热速率与相同条件下按导热计的导热速率之比）18）水从60×3.5mm钢管内流过且被加热，已知水的Pr=4.32，Re=1.44×105,=0.634W/(m·)，则水对管壁的给热系数=_ W/(m·). （答：6.613×103）分析当流体从圆直、等径管内流过，当Re>4000，属湍流，Pr0.7，流体粘度不大于同温度水的年度的二倍且管子的长，径比1/d>50（如无特殊说

43、明，1/d的条件都满足）的条件下可应用Dittus和Boelter公式。该公式Nu=0.023Re0.8Prn（n=0.4，当流体被加热，n=0.3，流体被冷却）。本题符合上述条件，且流体被加热，故 W/(m2·)19）承18题，若管子不变，水流速增加至原来的1.5倍，该物性数据不变，则=_ W/(m2·). （答：9.147×103）分析 W/(m2·)20）承19题，若水流量不变，改用68×3mm钢管，物性数据不变，则=_ W/(m2·). （答：4.986×103）分析 W/(m2·)21）某流体经过一直管后

44、流入同一内径的弯管，则弯>直的原因是_。（答：在弯管内流体有附加扰流）22）某金属导线，直径0.50mm，电阻0.16欧姆/m，通过1.6安培电流。导线发热速率Q=I2RW。导线外包绝热层，厚0.8mm，其=0.16 w/(m·)。外围是20的空气，空气=12 W/(m·).。过程定态。则金属线与绝热层间界面温度为_。（答：25.8）分析这是有内热源的导热与对流给热串联传热的问题。令导热直径为d1，绝热层外直径为d2，导线外侧温度为t1，绝热层外侧温度为t2，大气温度为to，可建立如下传热速率式：即t1=25.823)某蒸汽管外包有厚度为的绝热材料。现将该保温层划分成

45、厚度为/2的内外两层，略去保温层导热系数值随温度的变化，则内保温层热阻_于外包保温层热阻。（答：大）分析 因Am,内<Am,外，故内层热阻大于外层热阻24）某钢管外壁温度高于外界空气温度，为减少散热，拟在管外包厚度均为的两层保温层。现有导热系数分别为1和2的两种绝热材料，2>1则把1的绝热材料包在_层的保温效果好。（答：内）25）某小口径钢管，外半径为r1，外壁温度为T，外界空气温度为t0，空气给热系数为。T>t0,为减小散热，拟在管外包导热系数为的保温层，保温层厚，保温层外半径为r2。设T、均为恒值。在实践中发现，单位管长散热速率Q/L随的增大出现先升后降的现象，如附图所示

46、，Q/L最大时的为临界保温层厚c，可推得，Q/L最大时保温层外半径r2，c=_。（答：）CQ/L分析 可见，随r2增大，保温层的热阻增大，而空气的给热热阻减小，二者对Q/L的影响相反。可通过R对r2极值以求出r2，c令得此极限是极大还是极小值，须以二阶导数判定。当，则，即当时，R为极小亦即Q/L为极大。26）大容器内液体沸腾给热随液体过热度t（即加热壁壁温tw与液体饱和温度ts之差）增加，可向后出现_、_及_给热三种状况。正常操作应在_给热状况。（答：自然对流、泡核沸腾、膜状沸腾、泡核沸腾）27）承26题，_给热状况是不允许发生的，若发生则属生产事故，故正常操作的过热度必须严控在_以下。（答：

47、膜状沸腾、临界过热度）28) 液体沸腾的必要条件是_和_。（答：液体过热、有汽化核心）29）蒸汽冷凝分膜状与滴状冷凝两种类型。于同一蒸汽同一冷凝温度ts，滴状冷凝值常取为_ W/(m·). （答：大、膜、10000）30）水蒸汽冷凝，若水蒸汽中混有1%的空气（不凝性气体），其值会比纯水蒸汽值下降_%（答：60）31）蒸汽膜状冷凝凝液在壁面层流流下，若蒸汽饱和温度与壁温之差（tstw）增大，则值_。（答：减小）分析 ，此公式不必记，但与得关系应知道32) 靠自然抽风的烟囱，在烟囱内烟气与烟囱壁间的给热是自然对流还是强制对流给热？答： 。（答：强制对流给热）33) 黑体是 。黑体的辐射能

48、力Eb=C0( )4 W/m2,其中C0是黑体的辐射系数，其值为 W/(m2·K4). （答：吸收率a=1的物体，T/100,5.67）34) 某种物体在某温度下对任一波长的单色辐射能力与同温同一波长的黑体单色辐射能力之比E/Eb=,若值不随波长而变，该物体称为 ，称为该物体的 。（答：灰体，黑度）35) 空间有面积分别为A1及A2的两平面，其间相对位置是任意的。角系数j12表示 。 A1j12 A2j21。（答：黑体或灰体的A1平面发出的辐射能中到大A2的平面的分率，=）36) 两灰体为透热体，则由1面至2面的净辐射传热速率Q12=C0·s W。式中s为系统黑度。对于很大

49、的物体2包住凸面物体1，则上式中s= 。（答：）37) 设有温度分别为TA和TB两平行平面，TA>TB,为减少辐射传热，在两平板间设置几块平行遮热板，所有板的黑度相等，各板面积相同，间距很小，则设置遮热板后的辐射传热速率为未装遮热板时 。（答：1/(n+1)）分析两平行板间：本题条件下，=常数未装遮热板 装遮热板后 38) 用热电偶测量某管道内流动气体的温度。由仪表中读得热电偶温度为780 。热电偶的黑度为0.06，输气管管壁温度为600 。气体的给热系数为65W/(m2. )若把热电偶温度视为气体温度，按绝对温度计算的相对误差是_。减小测温误差的方法有_。（答：-24.4%，热电偶外装遮热罩及减少输气管的散热速率等）分析管内传热情况为：。在过程定态，即热电偶温度恒定条件下，令气体、热电偶及管壁温度分别为Tg，T1，Tw，热电偶